Деревенская электрика. Советы читателю

На блоге «СамЭлектрик.ру» много раз рассматривалась тема выбора элементов и построения схем электрощитов. Вот, к примеру, несколько ссылок на статьи, в которых говорится про выбор автоматических выключателей и УЗО:

• Вопросы и ответы по схеме домашнего электрощита
• Переделка квартирного электрощита и проводки
• Выбор защитных автоматов в электрощиток

Однако отечественное электрощитостроение не стоит на месте, и представленная публикация как раз и посвящена этой теме. Идея статьи у Александра зародилась тогда, когда к нему обратился его читатель и хороший знакомый, который со своей женой строит дом в глубинке. Но это не простая глубинка — супруги решили реализовать свою мечту не в каком-нибудь Саратове, а в Грузии, среди живописных гор! На данный момент дом почти построен, и хозяин жилища попросил Александра подсказать, как лучше сделать электропроводку в доме и на участке.

Конечно, Грузия имеет свой менталитет и специфику, и Александр уже писал об этом на «ЯДзене» в фотостатье «Как выглядит электрика в Грузии», но в этот раз подойти к вопросу с использованием чисто грузинского менталитета было бы не очень профессионально, поэтому автор блога «СамЭлектрик.ру», а также практикующий электрик и электротехник не откладывая советы в долгий ящик приступил к онлайн-консультированию теперь уже мэгобари (с грузинского — друг). К чему в итоге пришли и консультант, и подопечный, можно узнать из статьи.

Вводный щиток на столбе

Итак, что мы имеем исходно? Местные электрики установили на столбе пластиковый ящик, который правильно называть однофазное вводное распределительное устройство (ВРУ). В нём смонтировали счетчик AMS b1b-sa2sc и два автомата: С63 — до счетчика, а С50 — после.

Вводной кабель — двухжильный, многопроволочный алюминий сечением 16 мм²:

Изолированная воздушная линия (ВЛИ) идёт от трансформатора, который расположен более чем в километре. Есть предположение, что ток КЗ на участке будет сравнительно низким. Что это означает и какие можно сделать выводы, я писал ранее.

Фото внутреннего устройства щитка поближе:

Судя по номиналу вводного автомата, выделенная мощность — более 13 кВт, что очень даже неплохо для сельской местности. Далее подключение сделано жесткими алюминиевыми жилами сечением 10 мм², и временно прикручен провод ШВВП 2×1,5 длиной более 15 м, который идёт к строящемуся дому.

С такими автоматами на вводе, учитывая то, что вся электропроводка будет делаться «с нуля», нужно сделать качественно, бюджетно и безопасно. Важно, что схема должна учитывать все нюансы, которые могут вылезти в будущем, чтобы потом не переделывать.

Структурная электрическая схема участка

Для начала нужно определиться, что и где будет. Во ВРУ электроэнергия распределяется на три потребителя:

• Дом (основное потребление), максимальная потребляемая мощность — 7,5 кВт, расстояние до домашнего РЩ (распределительного щита) — 15 м,
• Летняя кухня (позже там будут жилые помещения для гостей) — 2,5 кВт, расстояние до РЩ летней кухни — 20 м,
• Хозпостройка (мастерская, душ, туалет), макс. мощность — 2,5 кВт, расстояние до РЩ летней кухни — 20 м.

Все мощности приведены с учетом коэффициента использования 0,7. Это означает, что теоретически потребители могут иметь такую максимальную мощность:

• дом — 10,7 кВт,
• летняя кухня — 3,5 кВт,
• хозпостройка — 3,5 кВт.

То есть, длительно одновременно могут работать до 70 % всех электроприборов каждого потребителя ВРУ. Если процент (коэффициент использования) выше, например, приехали родственники и гости, и намечается широкое застолье, то время одновременного использования каждого из потребителей ограничено несколькими минутами. После этого может «выбить» соответствующий АВ.

Схема ВРУ (вводного электрощита)

Очевидно, что ВРУ будет иметь один уже установленный вводной автоматический выключатель (АВ) и три АВ, через которые питание идёт на 3 потребителя.

Выбираем сечение кабеля и номинал АВ на дом. Сейчас установлен АВ на 50 А, его придётся убрать. Это относится к безопасности и расходам — на 50 А надо ставить более толстый кабель, а это не имеет смысла.

Для потребляемой мощности 7,5 кВт ток равен 7500/220=34 А. Сечение медной жилы кабеля, идущего на дом, выбираем в 6 мм². Выбираем автомат с номинальным током 32 А (его время-токовая характеристика такова, что при токе в 36 А он отключится не ранее, чем через 1 час). Для летней кухни и хозпостройки (мощность 2,5 кВт) нужны кабели с сечением жилы 2,5 мм², защищенные автоматами 16 А.

Далее решаем вопрос с заземлением. Тут оказалось не так всё просто. Напрашиваются сами собой две системы:

• TT
  Заземление с контуром (заземлителем), электрически не подключенным к приходящему с улицы PEN-проводнику или нейтрали. Плюс системы — она независима от состояния уличной электросети. Не нужно ничего переделывать и дополнительно подключать. Но и минус кроется там же — если на приходящей нейтрали появится напряжение, сильно отличающееся от потенциала земли, оно может натворить делов. Кроме того, я рекомендую установку УЗИП (ОПН), ведь черноморское побережье Кавказа, согласно карте, приведенной в ПУЭ — самое опасное с точки зрения грозовой активности. А с системой ТТ защита от молний будет громоздкой или малоэффективной.
• TN-C-S
  Система заземления с повторным заземлением и разделением PEN проводника на провод (шины) нейтрали N и защитный РЕ. Долго объяснять, но такая система подразумевает повторное заземление, обустройство ГЗШ (главной заземляющей шины) и разделение PEN-проводника до счётчика. Иначе, если заземление подключить после счетчика, это будет неправильно и небезопасно. Усугубляется это тем, что на вводе стоит не двухполюсный, а однополюсный АВ.

Поэтому решено установить шину защитного заземления РЕ (ГЗШ) до счетчика распределительный блок на ДИН-рейку РБДп-35 шириной 43 мм. У него центральный проводник, который проходит через него насквозь со снятием изоляции, может быть сечением до 25 мм², а 4 провода поменьше — до 6 мм².

Этот блок будет играть роль ГЗШ, на него будет приходить PEN-проводник с улицы и защитный проводник с заземляющего устройства (контура) сечением 10 мм². С ГЗШ (шины РЕ) будет уходить защитный проводник РЕ и нейтраль N (через счетчик) на потребители.

Надеюсь, что РБД-п с шиной РЕ пломбировать не будут (как и вводной АВ). Ведь контакты нужно протягивать и, возможно, понадобится замена либо добавление кабеля. Но если всё же пломбировку проходного блока РБДп-35 потребуют органы энергонадзора, придётся делать отдельную шину РЕ, которой пломбировка не нужна. И к ней подключать защитные провода потребителей. Только куда её монтировать в этом тесном ВРУ — не знаю. Возможно, на нижнюю или боковую стенку.

В качестве шины N применяется распределительный блок РБД 80 А шириной 29 мм. К нему можно подключить 3 провода сечением от 1 до 16 мм² и 4 провода — от 1 до 10 мм². На неё приходит провод нейтрали N с выхода счетчика, а уходят провода 6 и 2,5 мм² к потребителям.

Можно шину N сформировать до счетчика, а счетчик запитать одним проводом, но это подключение часто вызывает лишние вопросы у соответствующих органов. Тем более, что в инструкции к данному счетчику AMS b1b-sa2sc такой схемы нет и счетчик уже подключен, а переделывать его схему подключения нет смысла. В итоге, схема (точнее, расположение и подключение элементов) ВРУ будет такой:

Разделение PEN-провода будет выглядеть так (показано, чтобы объяснить конструкцию РБДп 35):

Отличие от того, что на фото — у нас будет после РБДп 35 идти фактически провод N, который идет через счетчик на шину N. Напоминаю, что схема и расположение элементов ВРУ продиктованы не только техническими требованиями, но и имеющимся подключением и расположением элементов, а также размерами щитка.

Ещё пара вопросов касательно ВРУ

УЗИП, как я говорил, желательно установить. Но где это сделать? Поскольку в щитке места нет, да и опасно устанавливать УЗИП в таком тесном пространстве, то нужно (если будет принято такое решение) для УЗИП ставить отдельный ящик. По подключению: если удастся решить вопросы с пломбировкой (т. е. либо пломбировка вообще не понадобится, либо запломбируют без проблем), фазу взять после вводного АВ на 63 А, завести в ящик, а там подключить через автомат 50 А на фазную клемму УЗИП. «Земляную» клемму УЗИП подключить к шине РЕ. Для подключения понадобятся 2 провода сечением 6 мм² и длиной не более 0,5 м, УЗИП нужен 1-го класса (другое обозначение — В-класс). В РЩ дома, кухни и хозпостроек установить УЗИПы 2-го класса. Таким образом негативные последствия от ударов молнии (а они в этих местах бывают очень часто) будут значительно уменьшены.

Заземлитель

Вот что пишет домовладелец: «Подскажи по заземлению, достаточно ли будет одного уголка металлического вбитого в землю или штыря круглого? Смотрел, так делают, измеряют приборами и всё хорошо. Кто-то просто контур делает из нескольких штырей, уголков. И на какую глубину вбивать? Глубину мотивируют уровнем промерзания грунта — у нас он на 0 метров! Ну и до вод тут недалеко — на метре всегда стоят. Допустим, я вбил 2 уголка в землю, приварил пластину к ним и закрепил её на столбе электропередач, на неё приварил болтик с гайкой; беру одножильный провод, прикручиваю его к приваренному болту гайкой. И про глубину забивания, если у меня юг и грунт не замерзает, глубина воды не более одного метра всегда, тогда какой глубиной копать траншею, тоже полметра? И на какую глубину их забивать от уровня глубины траншеи? Сварочные места можно битумной мастикой обмазать?».

Всё правильно. Заземлитель расположить около столба, сварить из 2-х уголков, вывести пластину или уголок с болтом. Траншею можно не такую глубокую — 0,2 м хватит. Длина уголков — 2 м, если грунт не каменистый и получится забить такую длину. Если менее 2 м — лучше 3 уголка на расстоянии не менее 1,5 м друг от друга. Места сварки обработать от окисления.

Заземление проверить на качество (лучше делать это регулярно). Если нет приборов, нормальный домашний вариант проверки — лампочку 60...100 Вт подключить на фазу и землю (вместо нуля). Должна гореть не хуже, чем от фазы и нуля. То есть, если напряжение на лампочке не сильно отличается от нормального режима работы (разница — единицы вольт), значит, заземление качественное.

Домашний электрощит

По словам товарища, РЩ в доме будет содержать такие потребители и группы:

• холодильник — до 500 Вт/2,27 А/1,5 мм кабель/автомат С6;
• электроплита 2,5 кВт+вытяжка 0,5 кВт+электроприбор 1 кВт=4 кВт/18,18 А/2,5 мм/С16;
• стиральная машина 2,5 кВт/11,36 А/2,5 мм/С10;
• водонагреватель 50-80 л 2 кВт/9,09 А/2,5 мм/С10;
• спальня: обогреватель 1,5 кВт+0,5 гаджеты=2квт/9,09 А/2,5 мм/С10;
• детская: обогреватель 1,5 кВт+0,5 гаджеты=2квт/9,09 А/2,5 мм/С10;
• ванная: фен 1,5 кВт+обогреватель 1 кВт=2,5квт/11,36 А/2,5 мм/С10;
• гостиная: гаджеты 1 кВт+электроприбор до 1,5 кВт=2,5квт/11,36 А/2,5 мм/С10;
• свет по дому до 5 ампер/1,5 мм/С6;
• резер — духовка (пока не стоит, но на неё рассчитывают) 3 кВт/13,63 А.

Итоговая общая нагрузка, если все разом включить, получается 22,5 кВт и 100 ампер.

Мой ответ на вопросы выше и некоторые аспекты электрощитостроения

В доме нет мощных насосов и пилорам. Кроме того уверен, что в сельской местности ток КЗ небольшой, поэтому настаиваю на установке автоматов с характеристикой расцепления типа «В». Если коротко, то АВ с время-токовой характеристикой «В» гораздо увереннее работают там, где большое расстояние до трансформаторной подстанции и изношены электросети. В результате электроустановка с «В» будет более безопасной, чем с «С».

Максимальный ток не достигнет 100 А, поскольку он будет ограничен АВ 32 А. Как я говорил, этого вполне хватит для обычного дома, поскольку всё сразу включаться никогда не будет. По этой же причине все кабели с сечением 2,5 мм² можно защитить АВ на 16 А — такой автомат прекрасно предохранит кабель при перегрузке и КЗ, а ограничения мощности по группам не нужно.

Установка УЗО предпочтительнее, чем дифавтомата, поскольку позволяет создать более гибкие системы. Например, очень сложно найти диф. автомат с время-токовой характеристикой «В». Да и определить причину срабатывания диф. автомата гораздо сложнее, чем в случае применения связки «УЗО+АВ».

Если есть возможность, лучше покупать УЗО электромеханические (они более надежны, чем электронные) и с видом дифференциального тока «А» (если много электроники в доме, «А» обеспечивает лучшую безопасность в сравнении с более дешевым типом «АС»).

На освещение УЗО ставить нет необходимости. На холодильник тоже — его придётся вешать на отдельный диф. автомат или УЗО, поскольку если на этом УЗО будут другие проблемы, холодильник останется без питания. Поэтому, если новый холодильник питается через отдельный АВ и рядом нет открытых заземленных предметов, УЗО лучше не ставить.

На вводе в домашний РЩ нужно ставить вводной 2п-автомат, несмотря на то, что автомат на дом в ГРЩ есть. Это нужно для удобства — проще заводить провода и можно, в случае необходимости, мгновенно обесточить весь дом. Ведь до столба нужно добежать, а ГРЩ может быть на замке (таково дурацкое требование местных электриков).

Реле напряжения — ещё один компонент в защиту домашних потребителей. Если напряжение выйдет за пределы (например, 175...245 В), дом обесточится. Рекомендую ставить реле напряжения в нескольких статьях на блоге. Плюс такие реле почти все показывают текущее значение напряжения, а некоторые (это особенно удобно) — потребляемый ток и мощность.

Номинальный рабочий ток УЗО и реле напряжения в данном случае должен быть не меньше номинального тока вводного автомата — 32 А. Лучше — больше.

В итоге, схема будет такой:

где:

• L1 — эл. плита, розетки кухни,
• L2 — стиральная машина,
• L3 — водонагреватель,
• L4 — спальня,
• L5 — детская,
• L6 — ванная,
• L7 — гостиная,
• L8 — духовка,
• L9 — холодильник,
• L10 — освещение дома.

Описание устройства щита

Посредством трехжильного кабеля от ВРУ приходят провода РЕ, L и N. Провод защитного заземления РЕ приходит на шину РЕ, к которой подключаются защитные проводники всех потребителей. Во всех новых щитках эта шина обычно уже присутствует. Если щиток металлический, заземляется и он.

Фаза и нейтраль L и N проходят через двухполюсный выключатель на реле напряжения (об этом писал выше). После реле напряжения фаза и нейтраль поступают на кросс-модуль Х0, который нужен исключительно для удобного, понятного и качественного монтажа. Кросс-модуль содержит 2 шины, каждая из которых должна содержать минимум пять винтовых клемм. Чтобы не загромождать проводами схему, обозначено подключение одним проводом, на самом деле подключение будет отдельными проводами от Х0 к QF1, QF2, QF3, QF12+QF13.

Можно обойтись и без кросс-модуля, используя перемычки. Главное — в одну клемму должно затягиваться максимум два провода и обязательно одного сечения.

УЗО QF1 «работает» на две группы — L1 и L2. К УЗО QF2 и QF3 подключены по три группы. Для удобства монтажа предлагаю использовать локальные нейтральные шины, изображенные в верхнем правом углу схемы.

Электрощиты летней кухни и хоз. построек

РЩ дополнительных построек просты, поэтому опишу их словами. Предлагаю фазу и ноль от автоматов в ВРУ завести на УЗО 25 А/30 мА, а далее — на групповые автоматы розеток и освещения. Если будет более 4-х групп, либо приборы, контактирующие с водой (бойлер), схему нужно будет пересмотреть (добавить второе УЗО).

Тема необъятная и зависит от конкретных условий, поэтому дополнительные вопросы-предложения вполне ожидаемы! Надеюсь, в скором времени лично проверю монтаж.

Автор: Александр Ярошенко/«СамЭлектрик.ру»